[发明专利]一种有限加固范围的地铁盾构到达施工方法及结构

说明书

本发明公开了一种有限加固范围的地铁盾构到达施工方法。它包括如下步骤，步骤一：地面进行U型素地下连续墙、高压旋喷桩施工；步骤二：盾构机切削U型素地下连续墙、砂层、高压旋喷桩加固区；步骤三：盾构机进入车站；步骤四：洞内进行环向注浆，吊出盾构机，完成外包洞门。本发明克服了现有加固技术方案无法满足工期紧张、加固范围有限的盾构到达要求的缺点；具有在工期紧张、仅完工U型素地下连续墙的条件下，加固二排高压旋喷桩，将区间盾构机安全、快速到达车站的优点。本发明还公开了有限加固范围的地铁盾构到达结构。

技术领域

本发明涉及地铁盾构隧道技术领域，适用于砂层地质条件下的盾构隧道工程，更具体地说它是一种有限加固范围的地铁盾构到达施工方法。本发明还涉及有限加固范围的地铁盾构到达结构。

背景技术

目前随着国内轨道交通的迅猛发展，盾构法工艺凭借着速度快、安全性高、影响小等优势，在隧道工程中的占比越来越高。盾构法隧道在施工过程中，盾构始发、到达阶段为高风险源。尤其是在富水的软土、砂土这类地层时，此类地层具有承压水头高、地层渗透性强等特点，盾构能否顺利到达车站直接影响到工程成败。

目前富水砂质地层中的各种盾构到达辅助施工方法，主要作用为挡土、挡水，即在盾构机进入车站期间，外部的水、砂不进入车站，具体方法主要分为以下几种：高压旋喷桩或搅拌桩加固、降水(必要时设置U型或口型素地下连续墙辅助)、垂直或水平冻结、站内设置箱形结构或钢套筒。

一般地下两层车站隧道加固区的高压旋喷桩或搅拌桩加固纵向长度一般为6～9m，当隧道埋深较深时，如地下三层车站，纵向长度一般取9～12m(盾构机+2～3环管片)，必要时设置U型或口型素地下连续墙；为提高洞门封水效果，可在隧道开挖范围周边设置垂直冻结或水平冻结；为提高盾构机到达车站前后安全性，可在站内设置箱型结构或钢套筒。

以上各种技术方法的场地条件要求、工程投资大小、技术实施难易和风险等各方面均不同，需要根据工程实际情况进行选择。

一般地下三层车站埋深约24～30m，在富水砂质地层中盾构到达车站时，常用U型或口型素地下连续墙+高压旋喷桩或搅拌桩(纵向长度一般取9～12m)加固、降水，必要时在站内设置箱型结构或钢套筒。以上加固施工一般需要2～3个月，需要在盾构到达前施工完成后。

当地下三层车站周边场地限制或工期压力限制，无法布置纵向长度9～12m(15～20排)的高压旋喷桩或搅拌桩加固时，可采用以下两种方案：(1)钢套筒+玻璃纤维筋方案，即车站围护结构采用玻璃纤维筋，车站内设置钢套筒，盾构到达车站时直接切削围护结构并进入钢套筒。(2)水平冻结方案，即在车站内设置水平冻结管，将开洞范围及盾构机开挖周边冻结。

当地下三层车站因场地限制、工期紧张，仅完成U型素地下连续墙，无法布置9～12m范围的高压旋喷桩或搅拌桩加固、车站围护结构未采用玻璃纤维筋时，常规钢套筒+玻璃纤维筋方案无法实现；若采用水平冻结方案，需要提前40-50天冻结，工期压力更大。因此现有加固技术方案无法满足工期紧张、加固范围有限的盾构到达要求。

因此，为了解决以上问题，现亟需开发一种地铁盾构到达施工方法。

发明内容

本发明的第一目的是为了提供一种有限加固范围的地铁盾构到达施工方法，为一种地处砂层条件下有限地层加固范围的轨道交通盾构接收安全保障方法，在工期紧张、仅完工U型素地下连续墙的条件下，加固二排高压旋喷桩(纵向长度1.6m)，将区间盾构机安全、快速到达车站。

本发明的第二目的是为了提供有限加固范围的地铁盾构到达结构，在地铁隧道埋置深度超过24m时，通过设置U型素墙+人工破除洞门，辅助降水以降低盾构机周边的承压水，从而让砂层密实以提高其自稳性，从而降低洞门外围的土压力，确保人工破除洞门安全，实现盾构顺利到达。

为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：一种有限加固范围的地铁盾构到达施工方法，其特征在于：包括如下步骤，